تحلیل عملکرد یک سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرما برپایه پیل سوختی پلیمری تحت شرایط کاری مختلف

در این مقاله یک سیستم تولید همزمان برق, حرارت و سرما برای استفاده از گرمای اتلافی پیل سوختی پلیمری پیشنهاد شده است, سیستم حاضر می تواند دارای کاربردهای ساختمانی باشد. این سیستم شامل پیل سوختی پلیمری؛ تانک ذخیره حرارتی؛ چیلر جذبی؛ تانک هیدروژن؛ کمپرسور هوا و پمپ می باشد, حرارت تولیدی در پیل سوختی توسط یک سیال عامل جذب شده است و قسمتی از این حرارت به ژنراتور چیلر جذبی برای تامین سرمایش و قسمت دیگر آن به تانک ذخیره حرارتی برای تامین گرمایش ساختمان داده شده است. مدل سازی این سیستم از چهار دیدگاه انرژی؛ اگزرژی؛ صرفه جویی سوخت و آلایندگی انجام شده است. پیل سوختی این سیستم تولید همزمان دارای توان الکتریکی 38.63 کیلووات و توان حرارتی 39.17 کیلووات است. راندمان پیل سوختی به تنهایی 37.21% محاسبه شده است, در حالیکه وقتی از تانک ذخیره حرارتی و چیلر جذبی برای بهره بردن از حرارت اتلافی پیل استفاده شود, راندمان انرژی به 68% می رسد. بیشترین بازگشت ناپذیری در پیل سوختی پلیمری رخ می دهد و بازگشت ناپذیری پیل 47.21 کیلووات است و بازگشت ناپذیری تولیدی در چیلر جذبی نیز 5.94 کیلووات محاسبه شده است. از لحاظ درصد کاهش مصرف سوخت و آلایندگی در مقایسه با سیتم های سنتی تامین انرژی ساختمان ها به ترتیب درصد کاهش مصرف سوخت 34% و درصد کاهش آلایندگی 25% بدست آمده است. همچنین محاسبات نشان داد که با افزایش فشار کاری پیل سوختی راندمان های انرژی و اگزرژی افزایش یافته است اما با افزایش فشار بالای چیلر جذبی و فشار کاری پیل ضریب عملکرد چیلر جذبی کاهش یافته است.